我与食俱进
[摘 要]火电厂辅机设备的状态检修技术开发是电厂状态检修整体技术的重要部分,热工研究院开发采用的离线状态监测+在线系统安全性监测+在线系统经济性监测+综合故障诊断与维修决策支持模式,是一个具有自主知识产权的新尝试。在福建电厂的成功实施表明,这种新模式比较适合中国电厂实际情况和需求,实现了创新性和实用性相结合的开发要求。 一、背景 随着电力体制改革的深入,发电厂对发电成本的控制越来越严格,如何合理的减少维修费用,同时有效提高运行安全性己是当务之急。汽轮机、锅炉等主机虽然是关键设备,但其制造技术已较成熟,监测技术也较完善,故其可靠性都比较高,由于火电厂系统复杂,而一些辅机设备往往是火电厂设备状态监测的薄弱环节,是造成机组非计划停机的主要原因之一,保证辅机设备的安全运行是电厂日常维护和维修的重要内容。同时,任何一个系统或主要辅机设备的故障都会影响电厂的经济性,造成发电成本的增加。因此,开展火电厂辅机状态监测工作,保证火电机组主要辅机设备良好的运行状态,达到优化检修的目的,具有十分重要的意义。近年来,针对辅机部件的状态监测和诊断技术的发展十分迅速,辅机部件(电动机和转动部件等)的状态监测技术已经成熟。主要的技术包括: 1. 振动诊断技术; 2. 油液分析技术; 3. 红外线设备诊断技术; 4. 超声波泄漏监听技术。振动监测技术主要是应用在线和便携式振动监测仪器,对设备的振动频谱进行连续或经常性检测,以分析设备的振动特性,判断运行状态变化趋势,为设备的运行和维修提供信息。油液分析主要是对润滑油的成分、污染度、机器磨损状况进行检测,以掌握润滑油的变质情况,判断磨损状态变化趋势,为设备的运行和维修提供信息。红外线设备诊断技术主要是使用便携式红外线检测仪,对电机设备的外壳超温状况进行检测,以发现设备的超温部位,采取及时维修措施。声波泄漏监听装置,也是利用超声波的特性,对设备发出的微小泄漏声音进行检测,以找出设备的泄漏部位,采取及时维修措施。国外辅机部件状态监测技术的发展已经成熟,监测装置和分析软件也比较先进,在国内电厂的应用越来越普遍。但在应用中发现,这些监测技术往往是独立的,主要是针对具体部件点的状况,并不能够全面监测辅机系统的状况;一般不能够全面综合的分析设备变化趋势,即不具有综合诊断故障功能。如何给出设备的整体状态诊断结果,为维修决策提供更全面的支持依据,有必要进行进一步的研究。二、 辅机状态检修关键技术研究简介该研究项目是国家电力公司状态检修课题的子项目,并作为与福建省电力有限公司、福建省电力试验研究院和厦门华夏国际电力发展有限公司合作课题,列为福建省电力公司2000年研究课题。主要研究内容包括:? 辅机状态检修模式的探讨;? 辅机状态监测技术的选择与实施;? 系统安全性监测技术的开发;? 系统运行经济性监测技术的开发;? 辅机状态综合诊断系统的开发;? 依托工程电厂实施;通过3年的努力。福建实施项目已经基本完成,并通过了福建省科委组织的鉴定。太仓电厂实施项目仍在进行中。 1. 辅机状态检修基本模式的探讨研究表明,辅机的维修类型主要包括:设备故障导致功能下降而维修,系统安全性下降导致的维修,系统性能(经济性)下降导致的维修等三个方面。以往的监测技术,主要注重辅机部件点的状态变化,而在系统层面上的变化没有给以重视,显然是不合理的。目前在国内推行的辅机振动状态监测方式包括在线和离线两种,在线方式费用高,信息量大,已在山东等一些电厂采用。而离线监测方式实际上早已在电厂普遍采用,近年来随着监测仪器的性能提高,离线监测的准确性已相当高,完全可以满足设备状态监测的需要,因而没有必要采用在线方式,同样可以达到满意效果。为此,热工研究院设计了辅机设备离线与在线相结合,安全性监测与经济性监测相结合,设备监测与系统监测相结合的新模式,即:离线设备状态监测+ 在线系统安全性监测+ 在线系统运行经济性监测+ 综合故障诊断与维修决策支持该模式充分考虑到中国电厂辅机运行状况和状态检修技术需求,力图提供一个完整的中国电厂辅机状态检修整体解决方案。 2. 辅机状态监测技术的选择与应用该课题在厦门华夏国际电力公司300MW 1、2号机组主要辅机上进行试点。采用国外成熟的振动监测、油液分析、电机马达监测和红外热成像等多种监测技术,定期对电厂主要辅机(旋转机械设备)的状态进行离线监测,包括有送、引风机、一次风机,给水泵、凝结水泵、循环水泵等。监测的主要内容包括辅机设备的振动、润滑油品质、电机的运行状况,转子笼条断裂、定子和转子间的机械偏心,设备的热像图(温度分布图)等。经过各方两年多的共同努力,监测工作己逐步走向规范,取得了阶段性成果。在振动监测方面,1A引风机开始监测时,其1号瓦(电机外伸端)、2号瓦(电机联轴器端)的轴向振动逐步增大,超过合格值,最大分别为 mm/s和 mm/s,尤其是1号瓦振动接近危险值,严重影响机组的安全运行。根据分析,1号瓦轴承垂直和水平振动均在合格范围内,为 mm/s和 mm/s,说明引起轴向振动偏大的原因不是由于激振力大引起,分析其频谱图,主要是3倍频和5倍频的分量为主,而且2号瓦存在同样的问题,初步分析为风机转子止推轴承工作游隙过大引起的振动异常。由于1A引风机轴承自投用以来5年没有更换,决定在2002年4月的小修中对1、2号轴承及风机的止推轴承解体检查,确认止推轴承工作游隙过大。经更换1、2号轴承并调整好止推轴承工作间隙后,故障消除,其振动均在合格范围内。2001年5月,采用电机故障诊断仪对辅机设备进行监测,成功地诊断出2号机组电动给水泵电机出现的笼条断裂故障,电厂据此对电机进行及时的检修,避免事故的进一步恶化。2001年11月 5日和 12月 10日在电厂 1号机辅机,包括引风机润滑和液压系统、一次风机、送风机、凝结水泵、汽动给水泵、电动给水泵、循环水泵共计14台设备的轴承润滑油系统进行取样分析时,发现1A、1B引风机电机润滑油箱内存在大量可见的悬浮硬颗粒,1A、1B循环水泵在推力轴承故障后没有进行彻底清理而残留大量的磨损颗粒,颗粒度检测结果均超过NAS12级。由于大量颗粒超过滤芯精度,将会引起滤芯失效和破损,同时滤芯的堵塞会造成供油不稳,影响轴承转动面油膜的厚度,引起润滑不良;另外大颗粒进入轴承转动面间,还会引起磨料切削磨损,加剧了轴承磨损,缩短使用寿命,影响辅机运行稳定性。同时,由于颗粒度基数太大,不仅会掩盖轻度磨损的检测,而且还会堵塞传感器,损坏仪器。为此及时向电厂提出处理建议。进行油箱滤油处理,跟踪内部颗粒度变化情况。在红外监测方面,对主要辅机电机轴承进行监测。2001年5月大修后不久发现1A引风机轴承温度偏高。经检查发现由于轴承方向放置不当引起轴的轴向位移导致导油环和甩油环之间严重的磨损,2002年4月份机组小修时更换轴承,故障排除,截至 2002年11月,1A引风机的轴承温度有所下降。 3. 系统安全性监测技术的开发辅机系统的安全时电厂关心的重要方面,为此开发了烟风系统、泵组的安全监测系统。如电站风机尤其是轴流式风机,其本身具有较大的失速区,当风机运行在该区域时,风机内气流压力波动剧烈,当气流压力波动频率与叶片本身固有频率成整数倍时,容易引起风机叶片谐振、导致断裂,同时亦造成一次、二次风压及炉膛负压剧烈波动,影响燃烧、导致机组跳机。各种风机因其叶型不同,其失速区范围亦不同,我们通过冷态试验进行标定,同时建立实时失速报警系统,则当运行点接近失速区时,可提前采取措施。 图1 轴流风机实时特性曲线 4. 系统运行经济性监测技术的开发电站风机实际运行状况体现了锅炉运行的烟风阻力特性。而锅炉的烟风系统的阻力特性是随着机组的运行时间的延长而变化的,可通过电站风机的实际运行参数描绘锅炉不断变化的烟风阻力特性,同时显示出风机运行效率的变化,检测表盘开度与实际开度的偏差,为锅炉大修和风机改造提供依据。反映泵组性能的特征参数主要有温度、压力、流量、功率、电流、电压和转速等。对采集到的状态参数,通过分析计算给出泵组的性能参数,如效率、扬程等,并且与设计参数相比较,分析性能欠佳的主要原因,指出运行调整的方法和步骤。图4 风机状态监测主界面图5 泵组状态监测软件主界面 5. 辅机状态综合诊断系统的开发包括电站风烟系统故障诊断系统和电站泵组故障诊断系统两部分。电站风机故障预测及诊断维修的关键在于当设备的振动水平超过设定的报警值后能快速、准确地诊断出振动原因,并根据综合分析结果给出相应的处理方案。电站风机的振动故障主要表现在:轴承损坏、质量不平衡、弯轴、联轴器不对中、机械松动等问题。泵组故障诊断的主要内容有轴系振动、轴承温度、油液分析等,采用轴系振动、轴承温度和液力偶合器工作油温度等状态参数,分析评价泵组的运行水平,预测和诊断泵组故障,及时消除隐患,提高设备可用率。热工研究院开发了通用诊断平台,并在此基础上构建了辅机故障诊断软件,可实现包括振动在内的综合故障分析和诊断,并给出解决的措施。专家可以通过诊断平台建立诊断规则,并利用建立的规则模拟专家思维,对设备实现状态诊断,并可在电厂方便的进行规则修订。系统由知识获取、系统诊断和接口设计三部分构成。其主要特点有:图6 可视化的图形专家规则编辑器? 系统体现了电厂专用辅机设备监测的特点,弥补了电厂DCS和MIS系统中辅机运行状态监测的一些功能盲点,增加系统安全性、经济性监测功能,为维修和设备安全运行提供决策支持;? 根据电厂设备类别,内置了所需要的计算公式和分析模型,集成了电力专家的知识库,具有诊断功能,? 具有一定的组态功能;? 采用了当前比较先进的多层分布软件开发技术,提高软件的运行速度;? 系统实施方便,稳定可靠、操作方便、扩展性强、界面友好,维护量小。同时,开发的故障诊断和维修决策支持系统具有远程诊断功能,可采用就地管理+远程管理的二级管理的模式,在电厂设立一级状态监测工作站,根据不同设备和不同监测技术进行具体的监测工作,并将采集的离线数据输入到故障诊断和维修决策支持系统,这项工作由经过培训的电厂点检人员完成。远程设立设备状态监测中心,通过广域网远程访问发电厂侧的状态监测工作站,对辅机设备的运行状态进行远程监测,利用故障分析和诊断系统对设备的异常数据进行分析和诊断,判断设备状态的发展趋势,并向电厂定期提交短、中长期趋势分析和诊断报告。 三、 结束语通过三年的研究开发,热工研究院在辅机状态检修关键技术方面取得突破,主要包括以下几个方面: 1. 通过实际应用,提出并确定了中国电厂实施辅机状态检修的一种新模式; 2. 将多种监测技术如振动监测、油液分析、电机马达监测和红外热成像等集成在一起,实现对主要辅机的运行状态综合离线监测,效果比在线监测好,费用少。 3. 开发的系统安全性监测系统在线监测辅机整体的安全性,开阔了监测的范围,弥补了单个设备监测的不足,实现了硬故障和软故障的同时监测,具有创新性; 4. 开发的系统经济性监测系统在线监测辅机整体的性能,确立了监测经济性而完善维修决策的方法,实现了安全性和经济性综合监测以合理安排检修时间和检修周期新模式,具有创新性; 5. 开发的通用诊断平台软件具有先进性,适合主机、辅机的诊断软件构建,满足预知性维修的需求,同时提供远程诊断功能; 6. 设立远程诊断中心,建立辅机状态监测数据库,将多种监测数据集成在统一的数据库下,便于数据的管理和应用。实现电厂、研究院二级管理模式。
缌喵喵喵
简介: 分析了锅炉安全阀阀门漏泄、阀体结合面渗漏、冲量安全阀动作后主安全阀不动作、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长以及安全阀的回座压力低、频跳和颤振等常见的故障原因,并针对故障原因提出了解决方法。关键字:安全阀 冲量 安全阀 主安全阀1、前言��安全阀是一种非常重要的保护用阀门,广泛地用在各种压力容器和管道系统上,当受压系统中的压力超过规定值时,它能自动打开,把过剩的介质排放到大气中去,以保证压力容器和管道系统安全运行,防止事故的发生,而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作压力时又能自动关闭。安全阀工作的可靠与否直接关系到设备及人身的安全,所以必须给予重视。�2、安全阀常见故障原因分析及解决方法��、阀门漏泄�在设备正常工作压力下,阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏,安全阀的泄漏不但会引起介质损失。另外,介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏,但是,常用的安全阀的密封面都是金属材料对金属材料,虽然力求做得光洁平整,但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。因此,对于工作介质是蒸汽的安全阀,在规定压力值下,如果在出口端肉眼看不见,也听不出有漏泄,就认为密封性能是合格的。一般造成阀门漏泄的原因主要有以下三种情况:一种情况是,脏物杂质落到密封面上,将密封面垫住,造成阀芯与阀座间有间隙,从而阀门渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的脏物及杂质,一般在锅炉准备停炉大小修时,首先做安全门跑砣试验,如果发现漏泄停炉后都进行解体检修,如果是点炉后进行跑砣试验时发现安全门漏泄,估计是这种情况造成的,可在跑砣后冷却20分钟后再跑舵一次,对密封面进行冲刷。另一种情况是密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点:一是密封面材质不良。例如,在3~9号炉主安全门由于多年的检修,主安全门阀芯与阀座密封面普遍已经研得很低,使密封面的硬度也大大降低了,从而造成密封性能下降,消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去,然后按图纸要求重新堆焊加工,提高密封面的表面硬度。注意在加工过程中一定保证加工质量,如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工的阀芯阀座一定要符合图纸要求。目前使用YST103通用钢焊条堆焊加工的阀芯密封面效果就比较好。二是检修质量差,阀芯阀座研磨的达不到质量标准要求,消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。�造成安全阀漏泄的另一个原因是由于装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象,或者是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。消除方法是检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性,保证阀芯顶尖孔与密封面同正度,检查各部间隙不允许抬起阀芯;根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。、阀体结合面渗漏�指上下阀体间结合面处的渗漏现象,造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面:一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏,造成结合面密封不好。消除方法是调整螺栓紧力,在紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行,最好是边紧边测量各处间隙,将螺栓紧到紧不动为止,并使结合面各处间隙一致。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。例如,齿形密封垫径向有轻微沟痕,平行度差,齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效。从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件质量关,采用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生。三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。对由于阀体结合面的平面度太差而引起阀体结合面渗漏的,消除的方法是将阀门解体重新研磨结合面直至符合质量标准。由于杂质垫住而造成密封失效的,在阀门组装时认真清理结合面避免杂质落入。、冲量安全阀动作后主安全阀不动作这种现象通常被称为主安全门的拒动。主安全门拒动对运行中的锅炉来说危害是非常大的,是重大的设备隐患,严重影响设备的安全运行,一旦运行中的压力容器及管路中的介质压力超过额定值时,主安全门不动作,使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。在分析主安全门拒动的原因之前,首先分析一下主安全门的动作原理。如图1,当承压容器内的压力升至冲量安全阀的整压力时,冲量安全阀动作,介质从容器内通过管路冲向主安全阀活塞室内,在活塞室内将有一个微小的扩容降压,假如此时活塞室内的压强为P1,活塞节流面积为Shs,此时作用在活塞上的f1为:f1=P1×Shs……………………(1)�假如此时承压容器内的介质的压强为P2,阀芯的面积为Sfx,则此时介质对阀芯一个向上的作用力f2为:f2=P2×Shx�..............(2)通常安全阀的活塞直径较阀芯直径大,所以式(1)与式(2)中Shs>Sfx�P1≈P2假如将弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力设为f3及将运动部件与固定部件间摩擦力(主要是活塞与活塞室间的摩擦力)设为fm,则主安全门的动作的先决条件:只有作用在活塞上的作用力f1略大于作用在阀芯上使其向上的作用力f2及弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力f3及运动部件与固定部件间摩擦力(主要是活塞与活塞室间的摩擦力)fm之和时,即:f1>f2+f3+fm时主安全门才能启动。�通过实践,主安全门拒动主要与以下三方面因素有关:一是阀门运动部件有卡阻现象。这可能是由于装配不当,脏物及杂质混入或零件腐蚀;活塞室表面光洁度差,表面损伤,有沟痕硬点等缺陷造成的。这样就使运动部件与固定部件间摩擦力fm增大,在其他条件不变的情况下f1<f2+f3+fm所以主安全门拒动。例如,在2001年3号炉大修前过热主安全门跑砣试验时,发生了主安全门拒动。检修时解体检查发现,活塞室内有大量的锈垢及杂质,活塞在活塞室内无法运动,从而造成了主安全门拒动。检修时对活塞,胀圈及活塞室进行了除锈处理,对活塞室沟痕等缺陷进行了研磨,装配前将活塞室内壁均匀地涂上铅粉,并严格按次序对阀门进行组装。在锅炉水压试验时,对脉冲管进行冲洗,然后将主安全门与冲量安全阀连接,大修后点炉时再次进行安全阀跑砣试验一切正常。二是主安全门活塞室漏气量大。当阀门活塞室漏气量大时,式(1)中的f1一项作用在活塞上的作用力偏小,在其他条件不变的情况下f1<f2+f3+fm所以主安全门拒动。造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。例如,3~9号炉主安全阀对活塞环的质量要求是活塞环的棱角应圆滑,自由状态开口间隙不大于14,组装后开口间隙△=1~,活塞与活塞室间隙B=~,活塞环与活塞室间隙为S=~,活塞环与活塞室接触良好,透光应不大于周长的1/6。对活塞室内要求是,活塞室内的沟槽深度不得超过~,其椭圆度不超过0.1mm,圆锥度不超过,应光洁无擦伤,但解体检修时检查发现每台炉主安全门的活塞环、活塞及活塞室都不符合检修规程要求,目前一般活塞环与活塞室的间隙都在S≥,且活塞室表面的缺陷更为严重,严重地影响了活塞室的汽密性,造成活塞室漏汽量偏大。消除这种缺陷的方法是:对活塞室内表面进行处理,更换合格的活塞及活塞环,在有节流阀的冲量安全装置系统中关小节流阀开度,增大进入主安全门活塞室的进汽量,在条件允许的情况下也可以通过增加冲量安全阀的行程来增加进入主安全门活塞室内的进汽量方法推动主安全阀动作。三是主安全阀与冲量安全阀的匹配不当,冲量安全阀的蒸汽流量太小。冲量安全阀的公称通径太小,致使流入主安全阀活塞室的蒸汽量不足,推动活塞向下运动的作用力f1不够,即f1<f2+f3+fm致使主安全阀阀芯不动。这种现象多发生于主安全阀式冲量安全阀有一个更换时,由于考虑不周而造成的。例如2002年5号炉大修时,将两台重锤式冲量安全阀换成两台哈尔滨阀门厂生产A49H-P54100VDg20脉冲式安全阀,此安全阀一般与A42H-P54100VDg125型弹簧式主安全匹配使用,将它与苏产Dg150×90×250型老式主安全阀配套使用,此种主安全阀与A29H-P54100VDg125型弹簧式主安全阀本比不仅公称通径要大而且气密性较差,在5号炉饱和安全阀定砣完毕,进行跑砣试验时造成主安全阀拒动。后来我们将冲量安全阀解体,将其导向套与阀芯配合部分的间隙扩大,以增加其通流面积,再次跑砣试验一次成功。所以说冲量安全阀与主安全阀匹配不当,公称通径较小也会引起主安全阀拒动。、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长�发生这种故障的主要原因有以下两个方面:一方面是,主安全阀活塞室的漏汽量大小,虽然冲量安全阀回座了,但存在管路中与活塞室中的蒸汽的压力仍很高,推动活塞向下的力仍很大,所以造成主安全阀回座迟缓,这种故障多发生于型安全阀上,因为这种型式的安全阀活塞室汽封性良好。消除这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决,节流阀的开度开大与节流孔径的增加都使留在脉冲管内的蒸汽迅速排放掉,从而降低了活塞内的压力,使其作用在活塞上向下运动的推力迅速减小,阀芯在集汽联箱内蒸汽介质向上的推力和主安全阀自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。另一方面原因就是主安全阀的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主安全阀回座迟缓,解决这种问题的方法就是将主安全阀运动部件与固定部件的配合间隙控制台标准范围内。、安全阀的回座压力低�安全阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害,回座压力过低将造成大量的介质超时排放,造成不必要的能量损失。这种故障多发生在200MW机组所使用的A49H型弹簧脉冲安全阀上,分析其原因主要是由以下几个因素造成的:一是弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大,这种形式的冲量安全阀在开启后,介质不断排出,推动主安全阀动作。一方面是冲量安全阀前压力因主安全阀的介质排出量不够而继续升高,所以脉冲管内的蒸汽沿汽包或集气联箱继续流向冲量安全阀维持冲量安全阀动作。另一方面由于此种型式的冲量安全阀介质流通是经由阀芯与导向套之间的间隙流向主安全阀活塞室的,介质冲出冲量安全阀的密封面,在其周围形成动能压力区,将阀芯抬高,于是达到冲量安全阀继续排放,蒸汽排放量越大,阀芯部位动能压力区的压强越大,作用在阀芯上的向上的推力就越大,冲量安全阀就越不容易回座,此时消除这种故障的方法就是将节流阀关小,使流出冲量安全阀的介质流量减少,降低动能压力区内的压力,从而使冲量安全阀回座。造成回座压力低的第二因素是:阀芯与导向套的配合间隙不适当,配合间隙偏小,在冲量安全阀启座后,在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区,将阀芯抬高,延迟回座时间,当容器内降到较低时,动能压力区的压力减小,冲量阀回座。消除这种故障的方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸,配合间隙过小时,减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙,来增加该部位的通流面积,使蒸汽流经时不至于过分节流,而使局部压力升高形成很高的动能压力区。造成回座压力低的另一个原因就是各运动零件磨擦力大,有些部位有卡涩,解决方法就是认真检查各运动部件,严格按检修标准对各部件进行检修,将各部件的配合间隙调整至标准范围内,消除卡涩的可能性。、安全阀的频跳�频跳指的是安全阀回座后,待压力稍一升高,安全阀又将开启,反复几次出现,这种现象称为安全阀的“频跳”。安全阀机械特性要求安全阀在整动作过程中达到规定的开启高度时,不允许出现卡阻、震颤和频跳现象。发生频跳现象对安全阀的密封极为不利,极易造成密封面的泄漏。分析原因主要与安全阀回座压力达高有关,回座压力较高时,容器内过剩的介质排放量较少,安全阀已经回座了,当运行人员调整不当,容器内压力又会很快升起来,所以又造成安全阀动作,像这种情况可通过开大节流阀的开度的方法予以消除。节流阀开大后,通往主安全阀活塞室内的汽源减少,推动活塞向下运动的力较小,主安全阀动作的机率较小,从而避免了主安全阀连续启动。、安全阀的颤振安全阀在排放过程中出现的抖动现象,称其为安全阀的颤振,颤振现象的发生极易造成金属的疲劳,使安全阀的机械性能下降,造成严重的设备隐患,发生颤振的原因主要有以下几个方面:一方面是阀门的使用不当,选用阀门的排放能力太大(相对于必须排放量而言),消除的方法是应当使选用阀门的额定排量尽可能接近设备的必需排放量。另一方面是由于进口管道的口径太小,小于阀门的进口通径,或进口管阻力太大,消除的方法是在阀门安装时,使进口管内径不小于阀门进口通径或者减少进口管道的阻力。排放管道阻力过大,造成排放时过大的北压也是造成阀门颤振的一个因素,可以通过降低排放管道的阻力加以解决。�3、结束语对锅炉安全阀的常见故障原因进行了分析并提出了具体的解决方法,虽然目前电站锅炉安全阀都是由主、辅阀配套组成的,并采用机械和热工控制双重保护,有些故障不易发生,但只有充分掌握安全阀的常见故障原因和消除方法,在故障发生时处理起来才能得心应手,对保证设备的安全运行有着重要的意义。
螃蟹横走
火电厂输煤系统的任务是卸煤、堆煤、上煤和配煤,以达到按时保质、保量为机组(原煤仓)提供燃煤的目的。整个输煤系统是火电厂十分重要的支持系统。它是保证机组稳发满发的重要条件。输煤系统是火电厂的重要组成部分,其安全可靠运行是保证电厂实现安全、高效不可缺少的环节。输煤系统的工艺流程随锅炉容量、燃料品种、运输方式的不同而差别较大,并且使用设备多,分布范围广。作为一种具有本安性且远距离传输能力强的分布式智能总线网络,lonworks总线能将监测点做到彻底的分散(在一个网络内可带32000多个节点),提高了系统的可靠性,可以满足输煤系统监控的要求。火电厂输煤系统一般都采用顺序控制和报警方式,为相对独立的控制单元系统,系统配备了各种性能可靠的测量变送器。通过运用Lonworks现场总线技术将各种测量变送器的输出信号接入对应的智能节点组成多个检测单元,然后挂接在Lonworks总线上,再通过Lonworks总线与已有的DCS系统集成,实现了对输煤系统更加有效便捷的监控。在输煤系统中,常用的测量变送器一般有以下几种: (1)开关量皮带速度变送器(2)皮带跑偏开关(3)煤流开关(4)皮带张力开关(5)煤量信号(6)金属探测器(7)皮带划破探测(8)落煤管堵煤开关(9)煤仓煤位开关。每一种测量变送器和其相对应节点共同组成智能监测单元,对需要监测的工况参数进行实时的监控。监测单元通过收发器接入Lonworks总线网络进行通信,可根据监测到的参数进行控制和发出报警信号,系统的结构如图1所示。3、 Lonworks总线智能节点的一般设计智能节点是总线网络中分布在现场级的基本单元,其设计开发分为两种:一种是基于neuron芯片的设计,即节点中不再包含其它处理器,所有工作均由neuron芯片完成。另一种是基于主机的节点设计,即neuron芯片只完成通信的工作,用户应用程序由其它处理器完成。前者适合设计相对简单的场合,后者适应于设计相对复杂的场合。一般情况下,多采用基于芯片的设计。由于智能节点不外乎输入/输出模拟量和输入/输出开关量四种形式,节点的设计也大同小异,对此本文只给出了节点设计的一般方法。基于芯片的智能节点的硬件结构包括控制电路、通信电路和其它附加电路组成,其基本结构如图2所示。图2 智能节点基本结构图Fig 2 Basic Structure Of Node Based On The Neuron Chip控制电路①神经元芯片:采用Toshiba公司生产的3150芯片,主要用于提供对节点的控制,实施与Lon网的通信,支持对现场信息的输入输出等应用服务。②片外存储器:采用Atmel公司生产的AT29C256(Flash存储器)。AT29C256共有32KB的地址空间,其中低16KB空间用来存放神经元芯片的固件(包括LonTalk协议等)。高16KB空间作为节点应用程序的存储区。采用ISSI公司生产的IS61C256作为神经元芯片的外部RAM。③I/O接口:是neuron芯片上可编程的11个I/O引脚,可直接与外部接口电路连接,其功能和应用由编程方式决定。通信电路通信电路的核心收发器是智能节点与Lon网之间的接口。目前,Echelon公司和其他开发商均提供了用于多种通信介质的收发器模块。通常采用Echelon公司生产的适用于双绞线传输介质的FTT-10A收发器模块。附加电路附加电路主要包括晶振电路、复位电路和Service电路等。①晶振电路:为3150神经元芯片提供工作时钟。②复位电路:用于在智能节点上电时产生复位操作。另外,节点还将一个低压中断设备与3150的Reset引脚相连,构成对神经元芯片的低压保护设计,提高节点的可靠性稳定性。③Service电路:专为下载应用程序设计。Service指示灯对诊断神经元芯片固件状态有指示作用节点的软件设计采用Neuron C编程语言设计。Neuron C是为neuron芯片设计的编程语言,可直接支持neuron芯片的固化,并定义了34种I/O对象类型。节点开发的软件设计分为以下几步:(1)定义I/O对象:定义何种I/O对象与硬件设计有关。在定义I/O对象时,还可设置I/O对象的工作参数及对I/O对象进行初始化。(2)定义定时器对象:在一个应用程序中最多可以定义15个定时器对象(包括秒定时器和毫秒定时器),主要用于周期性执行某种操作情况,或引进必要的延时情况。(3)定义网络变量和显示报警:既可以采用网络变量又可以采用显示报警形式传输信息,一般情况采用网络变量形式。(4)定义任务:任务是neuron C实现事件驱动的途径,是对事件的反应,即当某事件发生时,应用程序应执行何种操作。(5)定义用户自定义的其它函数 :可以在neuron C程序中编写自定义的函数,以完成一些经常性功能,也将一些常用的函数放到头文件中,以供程序调用。4、基于Lonworks总线的火电厂输煤系统与DCS的网络集成现场总线技术与传统的系统DCS系统实现网络集成并协同工作的情况目前在火电厂中尚为数不多。进一步推动火电厂数字化和信息化的发展,逐步推行现场总线技术与DCS系统的集成是火电厂工业控制及自动化水平发展的趋势。就目前来讲,现场总线技术与DCS集成方式有多种,且组态灵活。根据现场的实际情况,我们知道不少大型火电厂都已装有DCS系统并稳定运行,而现场总线很少或首次引入系统,因此可采用将现场总线层与DCS系统I/O层连接的集成,该方案结构简便易行,其原理如图3所示。从图中可以看出现场总线层通过一个接口卡挂在DCS的I/O层上,将现场总线系统中的数据信息映射成与DCS的I/O总线上的数据信息,使得在DCS控制器所看到的从现场总线开来的信息如同来自一个传统的DCS设备卡一样。这样便实现了在I/O总线上的现场总线技术集成。火电厂输煤系统无论是在规模上,还是在利用已有生产资源的基础上,采用该方案都是可行的,同时也体现了把火电厂某些相对独立控制系统通过现场总线技术纳入DCS系统的合理性。由此可见,现阶段现场总线与系统的并存不仅会给生产用户带来大量收益,而且使用户拥有更多的选择,以实现更合理的监测与控制。参考文献:大跨度输煤栈桥结构设计探讨火电厂输煤控制系统的开发发电厂输煤计量集控的理论与实践参考资料:
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